Jak vyrobit isopropylalkohol

Isopropylalkohol, také známý jako isopropanol, je bezbarvá, hořlavá organická sloučenina s molekulárním vzorcem C3H8O. Tato kapalná látka má charakteristický zápach podobný alkoholu a dobře se mísí s většinou rozpouštědel, včetně vody. Isopropylalkohol je relativně netoxický a používá se k nejrůznějším účelům, zejména jako rozpouštědlo a jako čisticí prostředek. Ačkoli je v průmyslu více využíván, většina lidí zná izopropylalkohol jako „alkohol na tření“ což je směs isopropylalkoholu a vody a lze ji najít v mnoha lékárnách a potravinách obchody.

Isopropylalkohol je jedním z nejpoužívanějších rozpouštědel na světě a hraje také roli chemického meziproduktu. Globální výrobní kapacita isopropylalkoholu byla v roce 2003 2 153 tisíc metrických tun, přičemž přibližně 74 procent celosvětové kapacity bylo soustředěno v západní Evropě, Japonsku a Spojených státech. Isopropylalkohol lze vyrábět třemi různými způsoby. Jedná se o nepřímou hydrataci propylenu, přímou hydrataci propylenu a katalytickou hydrogenaci acetonu.

Propylen je organický plyn, který je vedlejším produktem zpracování zemního plynu. Nepřímá hydratace propylenu byla jedinou metodou používanou k výrobě isopropylalkoholu na celém světě, dokud nebyl v roce 1951 zaveden první komerční proces přímé hydratace. Nepřímá hydratace se také nazývá proces kyseliny sírové, protože vyžaduje reakci s kyselinou sírovou. Jedná se o dvoustupňový proces: reakce mezi propylenem a kyselinou sírovou za vzniku monoisopropylu a diisopropylsulfáty, následovaná reakcí s vodou, která hydrolyzuje tyto meziprodukty na isopropyl alkohol.

Přímá hydratace propylenu je novější výrobní proces a je pouze jednostupňovou reakcí. Při přímé hydrataci se při vysoké reakci propylenu a vody používají pevné nebo kyselé katalyzátory na nosiči tlaky za vzniku směsi isopropylalkoholu a vody, kterou lze poté oddělit pomocí destilace. Přímá hydratace je méně korozivní než nepřímá hydratace, ale přímá metoda vyžaduje vysoce čistý propylen na rozdíl od nekvalitního propylenu, který lze použít pro nepřímý proces.

Aceton je organická kapalina, která úzce souvisí s isopropylalkoholem. Oxidace isopropylalkoholu produkuje aceton a odpovídajícím způsobem by redukce acetonu katalytickou hydrogenací vedla k isopropylalkoholu. Katalytická hydrogenace se provádí reakcí acetonu s plynným vodíkem za vysokého tlaku a v přítomnosti kovových katalyzátorů, jako je Raneyův nikl, palladium a ruthenium. Katalytická redukce acetonu pro výrobu isopropylalkoholu je obzvláště užitečná, když je proces spojen s procesem, který produkuje přebytek acetonu.